Baterias solares

Cada vez mais fornecedores de produtos solares estão a entrar no mercado de armazenamento de energia. O desenvolvimento tecnológico avança rapidamente e, principalmente com o aumento dos preços de energia, a venda das baterias domésticas vai descolar.

Até recentemente, um sistema de baterias domésticas era utilizado quase exclusivamente em aplicações não ligadas à rede para armazenamento da energia solar produzida. O aparecimento da bateria de lítio despertou um elevado interesse nas pessoas que pretendem armazenar a sua energia solar em excesso, independentemente de estarem ou não ligadas a uma rede de eletricidade.

Com um sistema de armazenamento de baterias domésticas, a energia pode ser utilizada quando não estiver disponível qualquer energia solar ou possibilitar a completa independência energética sem ligação à rede. Para além disso, cada vez mais habitações possuem uma bateria doméstica para poupar ainda mais nas contas de energia.

Em seguida, vamos discutir as vantagens e as desvantagens de sistemas de armazenamento das baterias e indicar-lhe a direção certa na escolha de uma bateria doméstica. Existem várias opções que podem ser utilizadas com e sem ligação à rede.

Tipos de sistemas de baterias solares

A grande variedade de opções de baterias e de sistemas de armazenamento de energia pode ser avassaladora para muitas pessoas, com os rápidos desenvolvimentos tecnológicos a causarem confusão sobre qual o tipo de bateria mais adequado para utilização doméstica. É difícil fazer uma escolha entre os vários tipos de bateria e configurações disponíveis.

Muitas pessoas recorrem a um instalador, porém, muitas empresas ainda não conhecem os pormenores das possíveis configurações e nós podemos ajudar com isso.

Três tipos de baterias

De um modo geral, existem três tipos de baterias

• Baterias de chumbo-ácido - conhecidas principalmente pela sua utilização em carros. Também são utilizadas em sistemas de energia tradicionais sem ligação à rede.
• Baterias de iões de lítio - atualmente, são o tipo de bateria mais comum e são também comuns na eletrónica de consumo devido à sua elevada densidade de energia e vida útil prolongada. O progresso no aumento da eficiência está a ser bastante rápido.
• Baterias de fluxo - um tipo de célula de energia eletroquímica no qual a energia é produzida ao bombear iões de metal dissolvidos em líquidos que passam por uma membrana. A passagem de iões de um líquido pela membrana para outro líquido cria uma corrente elétrica que pode ser recolhida pelo elétrodo e utilizada em sistemas elétricos.

Nos últimos anos, as baterias de iões de lítio ultrapassaram as baterias de chumbo-ácido porque oferecem várias vantagens:

• São mais leves
• Têm uma construção modular
• São muito mais eficientes
• Têm uma maior vida útil

O armazenamento de baterias para energia solar é rentável?

Existe muita discussão sobre se um sistema de baterias é realmente rentável. Um preço de compra relativamente elevado e um baixo retorno significariam que não são um bom investimento. Contudo, devido à diminuição das taxas de alimentação de energia solar na rede, a aquisição de um sistema de bateria está a tornar-se cada vez mais apelativa.

Para além disso, a iminente crise energética também torna mais atrativa a compra de um sistema de baterias. No entanto, para a maioria das pessoas, os benefícios financeiros não são determinantes. Tomam uma decisão baseada em princípios e querem conseguir viver de forma autónoma, sem dependência da rede de eletricidade. Utilizar uma bateria doméstica pode aumentar significativamente a sua independência da rede elétrica.

Benefícios de uma bateria solar

• Segurança no caso de uma falha de energia - com uma bateria doméstica tem sempre energia disponível, mesmo durante uma falha de energia ou numa emergência.
• Consumo energético mais eficiente - Enquanto que normalmente utiliza energia "gratuita" durante as horas que os seus painéis solares produzem energia, também armazena o excesso no seu sistema de bateria, de modo a que possa aproveitar-se do mesmo quando os seus painéis solares não estiverem a produzir energia.
• Redução de custos - poupa dinheiro ao utilizar menos energia da rede.
• Amigo do ambiente - contribui para um ambiente mais limpo ao utilizar a energia produzida de forma mais eficiente. Para além disso, necessita de menos eletricidade da respetiva rede, que é frequentemente produzida por carvão poluente e centrais a gás.
• Independência energética - ao armazenar a sua energia, depende da capacidade do seu sistema e é mais independente da rede de eletricidade.
• Menos consumo de carga de ponta - durante as horas de ponta, a rede energética é aliviada e contribui para uma rede de eletricidade pública mais estável.

Desvantagens de uma bateria solar

• Complexidade - uma bateria doméstica necessita de um inversor híbrido ou de equipamento de monitorização adicional.
• Custo inicial mais elevado - comprar uma bateria doméstica tem um custo elevado e não tem grande retorno lucrativo. (Compra um sistema de bateria mais por uma razão de princípio)
• Espaço - uma bateria doméstica ocupa mais espaço do que apenas um inversor. Também necessita de ser instalada numa localização segura; uma área bem ventilada e sem luz solar direta.

Bateria doméstica para painéis solares e ponto de carregamento para carros elétricos

Apenas com a energia solar, muitas habituações médias podem facilmente cobrir 50% ou mais das suas necessidades elétricas. Esta percentagem pode até aumentar para 75% ou mais se utilizar temporizadores ou controlos "inteligentes" que ligam os dispositivos de elevado consumo durante o dia, de modo a serem diretamente alimentados por energia solar. Tratam-se de aparelhos tais como caldeiras, máquinas de lavar loiça, máquinas de secar, sistemas de ar condicionado, pontos de carregamento para carros.

Após o autoconsumo ser maximizado, uma habitação quase pode tornar-se completamente independente a nível energético, utilizando uma bateria doméstica. Ao utilizar uma bateria com a capacidade correta, quase todas as necessidades elétricas diárias médias podem ser cobertas com energia solar, incluindo o ponto de carregamento para o carro elétrico.

Com as tecnologias atuais, integrar uma estação de carregamento de veículos elétricos no sistema FV é simples. Uma estação de carregamento pode ser facilmente ligada a um inversor híbrido, de modo a ser carregada com painéis solares ou com a capacidade de armazenamento da bateria doméstica.

De que capacidade de bateria necessito?

Para calcular a capacidade correta, é importante compreender o básico. A capacidade da bateria é medida em quilowatts-hora (kWh) e os sistemas de bateria modernos (lítio) são tipicamente modulares e escaláveis, o que faz com que seja simples encontrar a bateria certa para as suas necessidades.

Amperes-hora (Ah) era o padrão entre as baterias de chumbo-ácido antigas. Atualmente, isto é em grande medida obsoleto, uma vez que os kWh são o padrão da indústria para as modernas baterias de lítio.

A questão principal a fazer é: quanta eletricidade é consumida pela habitação num período médio de 24 horas. A eletricidade também é medida em kWh. Pode obter uma boa perceção do seu consumo médio através da sua conta de energia. Uma habitação média consome cerca de 20 kWh por dia, mas tal pode variar consoante a estação do ano.

Outro fator importante é a quantidade de eletricidade que utiliza durante as horas de ponta da noite e da manhã. Pense na chaleira, na máquina de café, no duche quente e no micro-ondas que consomem energia ao mesmo tempo, resultando assim num pico na energia que a bateria deve ser capaz de responder.

Cada habitação é diferente e não existe uma solução universal, mas estes fatores determinam a capacidade que uma bateria doméstica deve ter. Se está a considerar a aquisição de uma bateria doméstica, consulte um instalador quando fizer a sua escolha.

Melhores marcas de baterias domésticas: comprar uma bateria doméstica

Os maiores fornecedores de inversores solares, tais como Growatt, Fimer, Huawei, SMA e LG-Chem, também fornecem sistemas de armazenamento domésticos. Uma opção popular é o inversor Sunny Boy Storage da SMA, que pode ser utilizado para ligar uma bateria LG Chem. Em seguida, iremos ver com mais pormenor várias baterias domésticas para que possa ter uma ideia das opções existentes.

FIMER REACT2-BATT

FIMER REACT2-BATT é um tipo de bateria de armazenamento com uma bateria de iões de lítio de alta tensão com uma vida útil prolongada e uma capacidade de armazenamento de até 12 kWh. A solução modular pode crescer com as necessidades de qualquer habitação de 4 kWh a 12 kWh e reduzir significativamente os custos de eletricidade. Características:

- Unidade de bateria de iões de lítio para armazenamento de energia (de 4 kWh no mínimo para 12 kWh no máximo)

- Eficiência energética líder no setor

- Adequada para configurações solares novas e já existentes

- As baterias podem ser atualizadas em qualquer momento durante a vida útil do sistema

- Design flexível e modular

- Instalação simples e segura com ligação plug-and-play

- Monitorização do sistema através da aplicação para o telemóvel

- Compatível com o Modbus TCP/RTU Sunspec

Sistema de bateria ARK HV (Alta tensão) da Growatt

O sistema de bateria ARK da Growatt tem um design modular que permite que baterias adicionais sejam empilhadas. As baterias domésticas ARK HV estão disponíveis com várias capacidades, de 10,2 kWh a 25,6 kWh. A bateria de fosfato de ferro de lítio (LFP) não tem cobalto, o que faz com que seja relativamente mais barata. A bateria tem uma duração superior a 6000 ciclos de carga.

A bateria tem um grau de proteção IP de IP65 e é adequada para instalação em paredes e no solo. Contudo, a instalação no solo necessita de um suporte à parte. Dependendo do modelo, o peso destas baterias varia entre 30 kg, para o modelo mais leve, a 310 kg para o modelo mais pesado.

Algumas vantagens deste tipo de baterias de fosfato de ferro de lítio em comparação com as baterias de chumbo-ácido, entre outras, são: uma vida útil mais prolongada, pouca ou nenhuma manutenção, segurança, peso relativamente leve, uma descarga melhorada e uma eficiência de carga mais elevada.

As baterias domésticas ARK também têm disponível uma série LV (Baixa tensão).

Bateria doméstica LUNA2000 da Huawei

A bateria doméstica solar LUNA2000 da Huawei tem um design escalável e modular. Um sistema consiste num módulo de energia e um ou mais módulos de bateria. Um módulo de bateria tem uma capacidade de 5 kWh e uma capacidade de descarga de 2,5 kWh. Os sistemas mais pesados com uma capacidade de 10 kWh e 15 kWh têm ambos uma capacidade de descarga de 5 kWh.

O módulo de bateria LUNA2000 é adequado para utilizar com os inversores Huawei monofásicos e trifásicos. Duas baterias podem ser integradas em paralelo numa instalação de um painel solar. Tal permite uma capacidade de armazenamento máxima de 30 kWh por inversor. As baterias LUNA2000 são seguras e de confiança graças às células da bateria de fosfato de ferro de lítio (LFP). Os módulos de bateria com defeito são automaticamente isolados de modo que o sistema possa continuar em funcionamento.

RESU da LG Chem

As novas baterias RESU da LG Chem estão equipadas com as inovadoras células de bateria de iões de lítio "JH3". Esta tecnologia de células fornece um desempenho potente e um design compacto. Tal torna a bateria fácil de montar e adequada para uma instalação simples em paredes ou no solo, tanto para aplicações interiores como exteriores (IP55). Os modelos RESU de 48 V estão disponíveis para inversores SMA.

Sunny Boy Storage da SMA

O inversor de bateria de várias cadeias SUNNY BOY STORAGE permite a ligação de até três diferentes baterias de alta tensão a um inversor de bateria pela primeira vez. Para ligar baterias maiores, as três entradas de CC também podem ser ligadas em paralelo.

O servidor web integrado também permite uma entrada em funcionamento rápida e simples através de smartphones e computadores portáteis. Devido à ligação direta ao Sunny Portal e ao Sunny Places, os fluxos de energia na habitação são completamente transparentes.

Quanto custa uma bateria doméstica para painéis solares?

O custo de uma bateria doméstica depende da capacidade da bateria medida em quilowatts-hora (kWh), das características e da marca do inversor utilizado. As baterias habituais para armazenamento de energia solar estão disponíveis entre cerca de 700€ até bem mais de 10 000€ para baterias sem ligação à rede com uma grande capacidade de armazenamento.

Ao comprar um sistema de bateria, considere também que a localização da instalação tem um papel na combinação com o tipo de inversor utilizado. É por esse motivo que deve consultar sempre um instalador para o auxiliar a tomar a decisão certa.

Vale a pena investir numa bateria solar?

O período de recuperação ou de retorno do investimento (ROI) para a maioria dos sistemas de bateria é de 7–10 anos, aproximadamente. Tendo isso em conta, é significativamente mais rentável utilizar a energia solar produzida de forma mais eficiente onde pode ser utilizada de forma imediata durante o dia. Contudo, para a maioria das pessoas, a independência e a disponibilidade contínua do fornecimento de energia compensam o custo.